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Paneles Solares

Parques fotovoltaicos, limpieza de placas solares

Hay diversas fórmulas para realizar la limpieza de la instalación de energía renovable, según el país en el que se encuentre, la instalación solar, la facilidad de acceso al agua, el poder adquisitivo del propietario, el coste salarial de los operarios de limpieza, el coste del combustible y de mantenimiento de las máquinas, la forma en que se genera la energía renovable, la ubicación y en especial el tamaño, todos estos factores se deben ponderar a la hora de elegir el sistema de limpieza.

Y es que ya en el montaje y no después de su puesta en marcha, que también, el momento en que se empieza a limpiar, ya que hay que empezar a medir, a hacer ensayos y sacar las primeras conclusiones.

Según las distintas fuentes a las que consultes, el rendimiento por paneles y seguidores sucios baja hasta un 20% con respecto a una placa solar del panel contiguo que se haya limpiado previamente.

La primera limpieza exhaustiva se realiza justo en la puesta en marcha para entrega al cliente y propietario del parque fotovoltaico, y partir de ahí, ya depende del servicio de explotación el grado y frecuencia de la limpieza solar, o de otra manera, el nivel mínimo de limpieza que se necesita, para definir el plan de mantenimiento y limpieza del parque solar.

El método de limpieza de las placas solares debe quedar definido en el diseño del parque solar, ya que los métodos en los que se use maquinaria pesada, de gran rendimiento, exigen unas separación y espacios entre paneles, que no exige una limpieza manual.

Por tanto, el mantenimiento y la limpieza de las placas solares es un tema prioritario a abordar antes de comenzar cualquier proyecto de energía renovable.

El sistema de limpieza puede evolucionar según cambien las necesidades y la explotación del parque solar, pero debe ser estudiado y definido en el momento de la definición y diseño del proyecto.

¿Cómo limpiar las placas solares en un parque fotovoltaico?

1. Limpieza manual de paneles solares.

Es una limpieza en la que se trabaja a mano, limpiando los paneles como cualquier ventana de un edificio, y para lo que se utilizan cepillos parecidos a las escobas de limpieza de limpiaparabrisas de vehículos con pértigas y bastante agua.

Tienen la ventaja de limpiarse con la mínima inversión, con muy reducido gasto energético, de presentar mucha flexibilidad, y de poder proyectar la instalación con pasillos muy pequeños, pero la desventaja es más que evidente: es el coste del personal debido a que se necesitan muchas personas, ya que es un proceso muy lento, y con bastante gasto de agua.

Este sistema se utiliza en parques fotovoltaicos muy pequeños, especialmente en los de autoconsumo de particulares, pymes y comunidades de vecinos.

También se ve necesario la limpieza manual en huertas solares muy antiguos, con pasillos muy estrechos que no se dispone de espacio suficiente para el acceso a maquinaria pesada, o bien en los situados en países con un coste de mano de obra muy bajo.

En países en los que el coste de la mano de obra es significativo, y el parque solar adquiere cierto tamaño, se vuelve imprescindible la utilización de maquinaría de limpieza para conseguir rendimiento.

2. Limpieza de parques solares mediante máquinas de agua a presión.

Es casi una variante de la anterior, pero ya se incorpora una incipiente maquinaria, aunque ésta es muy sencilla. Se suele instalar en un remolque un depósito de agua, con su generador de combustión para alimentar de energía a una bomba de agua a presión. 

Un operario a mano, va limpiando las placas de energía solar con la pistola de agua a presión.

Es un sistema de limpieza que tiene similares ventajas y desventajas que el anterior, aunque ya aporta más rendimiento y según la habilidad de los operarios, mayor o menor consumo de agua.

Es importante indicar que el primer sistema de limpieza de paneles solares que consume energía externa y se debe, por tanto, cuantificar.

3. Sistemas de limpieza de placas solares motorizados con maquinaria ligera.

Son sistemas de limpieza tecnológicos, aunque sean ligeros. Se colocan sobre los paneles solares y limpian mediante un cepillado mecánico. Se necesita como mínimo, una persona acompañando, aportando la alimentación energética y el agua, y se pasan a mano de una línea de paneles solares a otra.

Es un equipo que funciona de manera análoga a las máquinas fregadoras que se ven por las grandes superficies, con sus cepillos de fregado

Puede ser práctico en instalaciones pequeñas o grandes autoconsumos, pero se queda pequeño en instalaciones grandes.

La inversión necesaria ya empieza a no ser despreciable, y en el mercado hay diversos equipos, más o menos tecnológicos que dejan un acabado desde muy aceptable y excepcional.

Tienen la desventaja de resultar inoperativo en aquellas huertas solares que tengamos varias hileras de paneles juntos, o en seguidores solares o en los paneles reflectores, pero en la mayoría de las instalaciones fotovoltaicas, de una o dos hileras de paneles pueden resultar una de las opciones óptimas con las que efectuar la limpieza de los parques solares.

4. Sistemas de limpieza de campos solares con maquinaria pesada.

Los sistemas de limpieza con maquinaria pesada para instalaciones solares son los más habituales en los países más desarrollados, en los que la mano de obra es más costosa, y en los que se instalan huertos solares de mayor tamaño, que necesitan mantenerse limpios para presentar un mayor rendimiento y hacen imprescindible un sistema de limpieza de paneles competitivo, tanto en coste como en tiempo de trabajo.

En Cepillos Sacema , hemos diseñado y desarrollado un cepillo para la limpieza de este tipo de huertos solares.

Este sistema de limpieza, a grandes rasgos, está compuestos por:

4.1. Una máquina tractora.

Se usan equipos comerciales de tracción mecánica. Es muy habitual el uso de tractores agrícolas, aunque los limpiadores más grandes, se montan sobre camiones para dotarles de mayor estabilidad y capacidad de carga.

En instalaciones de huertas solares que hay poco espacio entre las estructuras de los paneles, se utilizan pequeños vehículos tractores con orugas, muy estables al tener un centro de gravedad más bajo y de alta maniobrabilidad, que se han diseñado específicamente para estos trabajos.

4.2. Una base con su brazo articulado hidráulico.

Todos estos equipos de limpieza solar tienen un brazo hidráulico articulado, que tiene una base que se acopla a la maquinaria principal y sirve para acercar y posicionar el equipo de limpieza sobre los paneles solares.

Este brazo hidráulico tiene varios grados de libertad, según el tamaño del equipo y las prestaciones que se quiera, siendo más o menos complicado, según el fabricante del equipo limpiador de paneles solares.

Es muy habitual usar los mismos brazos telescópicos de los equipos de desbroce de cunetas de conservación de carreteras.

Pueden llegar a ser equipos muy complejos, con su propio sistema hidráulico alimentado por la cardan de tractor.

Limpiador de paneles solares

4.3 El propio limpiador de paneles solares

Es un sistema independiente al anterior, con una geometría que se adapta a la forma de los paneles solares, siendo completamente plano para los clásicos fotovoltaicos, como cóncavos para los paneles reflectores cóncavos.

Éste se coloca en el extremo del brazo articulado anterior, y puede ponerse en la parte central o bien, puede desplazarse con un piñón y una cremallera, para descentrarse con respecto al brazo articulado y ampliar la posición de la limpieza.

Es un equipo, que tiene también, al menos, un grado más de libertad al incorporar un cilindro que aporte un giro o desplazamiento angular con respecto al brazo articulado, ya que éste debe poder limpiar tanto placas solares en cubierta, como en los laterales de las naves, como los que están angulados en las huertas solares

En este limpiador se colocan los distintos tipos de cepillos industriales de limpieza de paneles solares que se pueden utilizar, según las condiciones de trabajo de la instalación de generación de energía renovable solar. Se ven sistemas de limpieza con cepillos cilíndricos, con cepillos laterales de barredoras y hasta con cepillos de listón, y no estamos todos los fabricantes de cepillos todavía de acuerdo sobre el tipo de filamento a utilizar, ya que se ven cepillos de nylon que absorbe algo de agua, de polietileno y de polipropileno, aunque todos acaban limpiando, no es lo mismo limpiar de una manera o de otra, y en un sitio o en otro.

Limpador de paneles solares

4.4 Sistema digital de posicionamiento con respecto a los paneles solares

Una de las características más notables, que más valor aporta al sistema de limpieza del huerto solar, es que muchos fabricantes han desarrollado un sistema digital de control de la posición del limpiador con respecto a los paneles solares, de forma que el sistema dispone de una serie de sensores que acercan el limpiador a los paneles y mantienen la posición con respecto al panel.

Son capaces de tener la suficiente velocidad de respuesta para separar el equipo de limpieza de los paneles si surge un desplazamiento imprevisto o se desestabilice, como cuando la máquina motriz pisa un bache, y actúan tanto en el brazo articulado como en el limpiador final.

Según el grado de desarrollo tecnológico del equipo, el sistema es capaz de reconocer el panel y hacer la limpieza automatizada, o bien en los equipos más simples, un operario acerca a mano el equipo al panel, y es el sistema de control el que posiciona el cepillo con respecto a los paneles y mantiene la posición mientras esté trabajando.

Es un sistema muy importante, ya que es muy habitual que las máquinas impacten contra los paneles y se sufran sobrecostes.

En los equipos más sencillo, el sistema tecnológico se realiza con sensores de posición que son un mero aviso, al igual que hace el sistema de ayuda al aparcamiento de los vehículos, que pita, pero no evita el impacto.

Del mismo modo, es muy habitual instalar un sistema de cámaras para que el operario puede visualizar, de una forma cómoda, todos los puntos muertos de visión desde el control de la máquina.

Limpiador de paneles solares

4.5 Sistema de agua

La limpieza de paneles solares debe hacerse en mojado para aumentar el rendimiento de la limpieza y reducir el riesgo de arañar y erosionar los propios paneles al arrastrar con los filamentos el polvo y arena depositados en la superficie de los mismos.

Se ha estado trabajando en la limpieza en seco de paneles para países en los que el agua es un bien escaso, pero esta tecnología está en fase de desarrollo pero que dará resultados satisfactorios en poco tiempo.

Por lo tanto, los equipos de limpieza de paneles solares incorporan un sistema de pulverización de agua, que tiene un depósito principal que va sobre la máquina principal (y un buen diseño, lo utiliza como contrapeso del limpiador), una bomba de agua a presión y un sistema que pulverice el agua osmotizada frente a los cepillos para que éstos limpien correctamente los paneles solares y no generen arañazos o pequeños daños.

4.6 Remolque y contrapesos

Según el fabricante del equipo de limpieza de las placas solares fotovoltaicas, el tamaño del mismo y especialmente el peso del equipo y la separación a la que tiene que llegar a limpiar con respecto a la máquina tractora, es necesario montar todo el sistema en un remolque o apero y dotarlo de contrapesos, ya que es un equipo que puede dar problemas de estabilidad y riesgo vuelco en caso de llevar el limpiador solar, con un peso considerable, muy alejado del centro de gravedad de la máquina.

5. Limpieza mediante robots autónomos.

Es el limpiador más tecnológico, en el que son robots autónomos que se colocan en los extremos de los paneles solares, y hacen un ciclo de limpieza en automático, con la mínima intervención humana.

Es todo un reto y maravilla de la ingeniería, ya que tienen varios retos que cumplir:

  1. Energía, ya que no es lo mismo estar alimentados con una batería (o varias), con los consiguientes problemas de diferencial térmico en zonas desérticas, que el equipo se desplace con un cable que hay que enrollar y desenrollar de uno de los laterales, que puede complicar mucho en caso de largas distancias.
  2. El sistema de limpieza con agua es aún más complicado, ya que aumentaría muchísimo su peso y habría un riesgo de colapso de la estructura o de los propios paneles solares, lo que hace que tengan que tener un depósito de agua cerca de los paneles y que estos se alimenten con una manguera enrollable.
  3. El guiado, ya que puede ser de forma mecánica, en el que el limpiador sea un caminador que avanza sobre los paneles con ruedas u orugas, o bien es un sistema autónomo que sea más pequeño y sea capaz de caminar en cualquier dirección mapeando la superficie de los paneles solares, como hacen los robots de segado de jardines o los robots aspiradores domésticos.

La gran desventaja de estos equipos es el coste elevado y la necesidad de instalar un equipo por cada hilera de limpieza, o bien optar por uno de los pequeños robots que sea movible de una hilera a otra, generando ya dudas de su rentabilidad.

La tecnología avanza tan rápido que se llegarán a ver robots que hagan ellos solos la limpieza completa del parque solar, sin intervención humana, y que por tanto, trabajarán 24 horas al día, 7 días a la semana, obteniendo el mejor rendimiento posible al parque solares que sea propietario de estos equipos autónomos de limpieza solar.

Si quieres saber más sobre la limpieza de los huertos solares y nuestro cepillo especialmente diseñado para estos parques fotovoltaicos, no dudes en ponerte en contacto con nosotros.

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